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Dispositif comportant une partie photo-condac46rie<# E:t 'Lme paifhe électro-lunlinesccnte.
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L'invention concerne un dispositif indicateur d'Wl 1'&yormement électro-lI1&gnétil;Lue ou corpLZSCU1.:-L:i.xe,.cpnpUZ t.t une partie photo-conductrice montée en srie txv#c une f>;\rrj.
>électii<..liu ..i1%escentc;, ainsi que des moyens pour ppll.,rmvu.r7re tension électrique aux bornes ,du .li1,?ntÓ.['.e en :c:rice de;; Óe-uX p x; 1% .1.. i e i- .
Il existe un "crzi.n d'LlOg0 pour l'é.t:lf011S X dans le- quel une couche de :mti'rE photo-conductrice est en conta<b dircct avec une couche dû n.r,t.xe élcctro-ltl'::1111scente" Ces deux couches fêtant aonc appliquées ontrf- dé > électrodes qui s' étendent sur lesditec cOlwhes. Un 1';ià ,ci#;z;
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parvenant sur la couche photo-conductrice, et d'intensité variable d'un endroit à l'autre, provoque une variation de ré- sistance, variable localement, de la matière photo-conductrice,
De ce fait, le rapport dans lequel une tension alternative électrique appliquée aux électrodes se répartit sur-la couche photo-conductrice et sur la couche électro-luminescente est modifié'localement, et la couche .électro-luminescente s'illumine suivant l'image de la répartition d'intensité dans le fais,- ceau de rayons X incident.
On a déjà mentionné qu'un tel écran d'image peut également être utilisé pour rendre visible, res- pectivement renforcer, une image de rayonnement formée sur la couche photo-conductrice à l'aide de lumière se trouvant dans la zone spectrale visible ou dans une zone voisine de celle-ci, pour autant que l'on prenne des dispositions pour éviter une réaction perturbatrice de la lumière d'électro- luminescence sur la couche photo, :conductrice, par exemple par l'insertion entre la couche photo-conductrice et la couche électro-luminescente d'une mince couche intermédiaire ne pré- sentant pratiquement pas de conduction transversale, couche intermédiaire qui intercepte la lumière électro-luminescente= émise dans la direction de la couche photo-conductrice.
L'invention concerne un dispositif du genre décrit dans le préambule, permettant d'obtenir une plus grande sensi- bilité à la lumière' infra-rougeou, pour des casdéterminés, un plus grand contraste dans l'image électro-luminescente qu' avec les dispositifs décrits ci-dessus. ' :
On sait que diverses substances photo-conductrices ont la propriété de permettre, par une irradiation simultanée à l'aide de lumière infra-rouge, la réduction de la conduc- tion provoquée par l'irradiation à l'aide de lumière visible, de.lumière ultra-violette, ou d'Un rayonnement corpusculaire, par exemple de particules a, Cet effet, dit d'extinction de
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la Ï ''Mw<<MM)t)t..ts6. décrit entre autres, dans 1-larticle de
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Kallman et Rramer:
"Induced conductivity and light omission in différent luminescent type powders" Physical Review, Tome 87., pages 91, 107, du ler. juillet 1952, -qui mentionne certaines substances présentant cet effet d'extinction par exemple le sulfure de zinc et le sulfure de cadmium. activés. à l'aide d'e certains activants.
Suivant l'invention, la partie photo-conductrice com- porte une matière présentant ledit effet d'extinction et l'on a prévu des moyens pour irradier la partie photo-conductrice à l'aide d'un rayonnement auxiliaire différent du rayonnement à indiquer, l'un de ces deux rayonnements étant constitué par de la lumière infra-rouge.
Le.dispositif conforme à l'invention peut être utilisé pour indiquer de la lumière infra-rouge, cas dans lequel le rayonnement auxiliaire est constitué par de la lumière visible ou par un rayonnement électro-magnétique à plus petite longueur d'onde, ou bien encore par un rayonnement corpusculaire. La sensibilité de ce dispositif est plus grande que celle du dispositif mentionné dans le préambule pour des rayons infra- rouges, de sorte que la photo-conduction provoquée par le rayonnement à..indiquer détermine l'intensité' de, la lumière électro-luminescente. En règle générale, lors de l'extinction par l'infra-rouge, la variation de conductibilité de la ma- tière photo-conductrice est notablement plus grande que la variation produite par l'irradiation à l'aide d'infra-rouge- seul.
Lorsqu'on désire obtenir une image électro-lumines- cente visible de l'image formée par des rayons infra-rouges sur la partie photo-conductrice, on peut obtenir ce résultat en ajoutant' tout comme dans le dispositif décrit dans le préambule, à chaque élément de la partie photo-conductrice un élément de la partie électro-luminescente monté en série avec
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le premier élément mentionné, par exemple en appliquant l'une sur l'autre les @@@@ parties sous forme de couches de même étendue,
avec interposition d'une couche intermédiaire opaque et en munissant ces parties d'électrodes.transparentes. Con- trairement au dispositif dans lequel le rayonnement infra-rouge provoque une photo-conduction déterminant l'image électro- luminescente, .'et ne comporta.nt donc pas de rayonnement auxi- liaire, le dispositif conforme à l'invention décrit fournit une image électro-luminescente qui constitue un négatif de l'image infra-rouge obtenue sur la couche photo-conductrice.
Dans une autre forme de réalisation du dispositif conforme à l'invention, le rayonnement auxiliaire est consti- tué par de la lumière infra-rouge. Ce rayonnement auxiliaire réduit la photo-conduction provoquée dans la partie photo- conductrice par le rayonnement à indiquer, constitué par un rayonnement électro-magnétique visible ou à ondes plus courtes, ou bien encore par un rayonnement corpusculaire, d'un montant d'au- tant plus élevé en pourcents que l'intensité de ce rayonnement électro-magnétique ou corpusculaire est plus faible.
Dans ce dispositif, pour une variation déterminée de l'intensité du rayonnement incident'. non infra-rouge, l'intensité de la lumière électro-luminescente varie plus fortement qu'en l'absence du rayonnement auxiliaire infra-rouge. 'Ce dispositif con- forme à l'invention assure donc.une plus grande.sensibilité . aux variations d'intensité du rayonnement à indiquer.
Ce dis- positif peut également être agencé de manière à permettre l'indication de différences locales dans l'intensité de rayon- nements non infra-rouges à indiquer parvenant sur la couche photo-conductrice en réalisant la partie photo-conductrice et la. partie électro-luminescente sous forme de couches com- portant des éléments conjugués montés électriquement en série, qui assure une image électro-luminescente à très grands
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contrastes. Lorsque l'image do rayonneront ct f01m'a par de la lumière visible, un aussi grand contraste ne nera alU1'a. ¯F- ment pas désirable. La situation est cependant toute autre lON;- qu'on a affaire il une inagc de scopi(- î .a ,'.e par ,le avjdes pa>.l,1 - cules ou par des rayons-X.
Dans ce cas, on désire' (,rf.n( 7^ctf:(LCa'l'i: augmenter les contrastes pour observer du pîas petits détails.
Le- dispositif conforme d l'invention IJ(l',wL (l'o1)!:.(;nLl' une telle augmentation des contrastes en utilisant courte ravonucricnt auxi- liaire .des rayons infra-rouges.
. description du dcnsin ô.I111Q.7Cé, donilW 'L titre rl'E-/xeh1plr, non liiiitttif, fera bien coliiprendre comblent l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortert tant du texte que du dessin faisant, bien entendu, partie de l'invention.
La fige 1 représente schématiquement un dispositif
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pour convertir une i.r.lêlge il1fra-roTIce. en une iuage visible.
La fig. 2 représente sch(--'Matîquemc-n@L- un écran radio- scopique.
LE. fig. 3 représente une radioscopie (vue de droite sur la fig. 2) obtenue à laide du dispositif représente sur la fige 2.
La fig. 4 donner sous forme de graphique, la relation logarithmique entre la conduction de la substance photo-con- ductrice utilisée dans le , dispositif représenté sur la fige 2 . et l'intensité des rayons provoquant cette conduction, l'in- tensité du rayonnement auxiliaire infra-rouge faisant office de paramètre.
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Sur la -fiÛ. l, l'c'r.ran d'3,,.iage 1 est constitue par trois minces couches sunerp088('S 3, ,lez et 5 qui sont portées par une plaque 2 de verre conducteur. Pour la clarté du d' :-'1.n, lE' épaisseurs des COllC1108 sont fU!',C'irlCal, exagérées. La t-o,;ciij, appliquée directement sur la face intérieure de la pi a<iui, 2, est une couche électro.-.mnir¯e:icente et c-st ci;1;ciiL;icJ1¯1¯j=i,j<,j,t
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constituée par du sulfure de zinc active à l'aide de cuivre.
La couche 5, prévue sur la face intérieure de l'écran d'image 1, est essentiellement constituée par de la matière photo-conduc- trice qui, irradiée à l'aide de rayons imfra-rouges provoque une réduction de la photo-conduction due à un autre rayonnement.
La. couche 5 peut comporter par exemple du sulfure de cadmium activé à l'aid d'argent, du gallium étant utilisé comme co- activant. Entre la couche photo-conductrice 5 et la couche électro-luminescente 3 se trouve une mince couche intermédiaire opaque 4 qui peut être constituée par exemple par un vernis noir. La couche 4 empêche la-lumière électro-luminescente de la couche 3 de pénétrer dans la couche photo-conductrice 5.
Sur la couche photo-conductrice 5 est appliquée une mince électrode transparente 6 qui peut être constituée par exemple par une couche métallique, extrêmement fine, ou bien par une couche d'oxyde d'étain. Au lieu d'une mince électrode, une seconde plaque de verre conducteur peut être en contact avec la face antérieure de la couche photo-conductrice 5.
L'électrode 6 et la plaque conductrice 2 sont re- lices, par l'intermédiaire de conducteurs 7 et 8, à une source de tension alternative réglable 9 qui applique au montage en série des couches 5,4 et 3 une tension alternative d'amplitude réglabe. La fréquence de cette tension alternative est, par exemple, de 500 Hz.
Un rayonnement infra-rouge, indiqué par IR et parve- nant par un système optique représenté schématiquement sur le dessin, permet de former, à travers une électrode 6, une image infra-rouge sur la couche photo-conductrice 5. A côté du sys- tème10 se trouve une source lumineuse auxiliare, qui projette sur la couche photo-conductrice 5, déjà touchée par le rayonne- merit infra-rouge', de la lumière ultra-violette. Sur la fig. ce rayonnement auxiliaire est indiqué par UVH; il provient d'une lampe ultra-violette 12 montée dans un boîtier 11, devant -laquelle se trouve un filtre ultra-violet 13.
L'irradiation de
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la couche photo-conductrice 5 à l'aide du rayonnement auxiliaire ultra-violet provenant de la lampe 12, communique à cette couche, dans chaque élément de surface, une certaine conduction. La ten- sion de la source de tension alternative 9 est réglée de ma- nière qu'on l'absence du rayonnement infra-rouge IR à indiquer, la couche électro-luminescente 3 présente une électro-lumi- nescence uniforme.
Lorsque le rayonnement infra-rouge parvient sur la couche photo-conductrice, il réduira, suivant son inten- sité locale, la conduction de la matière photo-conductrice pro- voquée par le rayonnement auxiliaire ultra-violet, de sorte qu'il se produit localement une plus ou moins grande augmentation de la tension aux bornes de la couche photo-conductrice et par- tant, une baisse locale correspondante de la tension aux bornes de la couche électro-luminescente 3.
Cette baisse qui. d'endroit en endroit est en relation avec l'intensité du rayonnement infra-rouge touchant les endroits correspon- dants de la couche photo-conductrice 5, provoque une varia- tion locale correspondante de l'intensité-de la lumière électro-luminescente, de sorte que l'on obtient une image électro-luminescente, visible sur la face arrière de la plaque 2, image électro-luminescente qui constitue un négatif de l'image infra-rouge formée sur la couche photo-conductrice 5.
Dans le dispositif décrit ci-dessus, on,utilise un rayonnement auxiliaire constitué par de l'ultra-violet pour provoquer dans la couche photo-conductrice 5 une photo-'' conduction à éteindre par l'infra-rouge à indiquer. Cette photo-conduction peut également être obtenue à l'aide d'un rayonnement corpusculaire, par' exemple de particules a ou des électrons.
Il est possible d'insérer dans la couche photo- conductice 5 une matière radio-active qui, sous l'effet d'émission de particules rapides de la couche 5, provoque de la photo-conduction dans cette couche. On peut repartir par exemple dans cette couche 5 une quantité minime de cobalt
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radio-actif.
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Dans le dispositif de radioscopie r:3r:c:n.: zur la fig. 2, un faisceau de ri.yort5 X, indiqué' lizr X, IJl'Ov,--U:;.j1t d'un tube à rayons X 21 et tTvcr.nt an [)t7.'¯tz'C. ;':', provoque à=;zs 1s. couche pioto--ea-n.luc t:ice 25 une j:t<-r.: ueti'.J,1 corres- pondant à l'111t11sitL locale du îz#1 icei:u. Li .i;J..' :>; ;Q5, coMU- tuée par du sulfure de zinc active à ltide ù'i,;?gém#t, un '.-llii!-.. servant de co-Letivalit., est en contact 1< ;:;#ààii,t avec la couche Cl.::.,"tro-Iul11incscente' 23, de mêl,l tél1Clue. Les co2.tr:; 2 et 23 comportent, des deux côtés, des eicctrooes tr['''I:::.;:Ú...:Cl:rt83 26 et 27 qui C01:l,.uniquent avec une source de tension alterna ti"J<; 29 d'ar;ipliti:de réglable. Les couches 25 et 23 sont appliuú0s, ensemble avec les électrodes 26 et 27, entre les plaques de verr.
30 et 31.
La tension de la source de tension alternative 29 . est réglée d'une manière telle qu'en l'absence de rayons X, la couche 23 présente une légère électro-luminescence. La photo-conduction de la couche 25, provoquée par les fais- ceaux de rayons X, entraîne une électro-luminescence plus ou moins renforcée en certains endroits dans la couche 23, . de sorte que, vu à partir de la droite, on perçoit une Liage radioscopique du patient... Le dispositif comporte en outre une source de rayons auxiliaire , constituée par une lampe 33 émettant de la lumière infra-rouge et disposée dans un boîtier 32; la lumière de cette lampe peut être dirigée', par
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l'intermédiaire d'un filtre infra-rouse 34 et d'une'lè.ntil1"e 35, sur une partie, déterminée ou sur l'ensemble de la couche
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photo -conductried 25.
La lumière '<luxi liaire ipfra-rouge, indi- quée par.IRE sur la fig. 2, provoque, aux endroits où elle touche, la couche photo-conductrice 25, une réduction de la photo-conduction y engendrée par les rayons X et cette
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reductiert est-d¯'ant. p.1.u grande que l'intensité des rayons
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X est plus faible. Ce fait est illustré par la fig. 4. qui donne logarithmiquement la conduction de la matière photo-conductrice en fonction de l'intensité (Ix) de la lumière à rayons X.
Sur ce graphique, la droite 41 concerne le cas où le rayonnement auxiliaire infra-rouge. est absent; la courbe 42 concerne le cas où il se produit simultanément une irradiation par des rayons X et par de la lumière infra-rouge d'une intensité déterminée, tandis que la courbe 43 est applicable dans le cas d'une plus grande intensité de la lumière infra-rouge utilisée.
Dans le dispositif représenté sur la fig. 2, le rayonnement auxiliaire infra-rouge fait donc en sorte que le contraste dans 1.'image électro-luminescente soit plus grand à l'endroit où le rayonnement auxiliaire infra-rouge IRH est dirigé sur la couche photo-conductrice 25. En faisant en sorte que la source de rayons auxiliaire pour la lumière infra-rouge soit déplaçable, de sorte que,le faisceau infra- rouge IRH puisse être dirigé à volonté sur chaque partie de la couche photo-conductrice 25, on peut, suivant les besoins, rendre plus riche en contrastes une partie déterminée de l'image électro luminescente.
La fig. 3 montre une telle image électro-lumi- nescente dans laquelle une partie'38 présente un plus fort con- traste, que le reste de l'image, par suite de l'irradiation de la partie correspondante de la couche photo-conductrice à l'aide'' d'un rayonnement auxiliaire infra-rouge.